Protocolos STP (802.1d) y RSTP (802.1w): Estados de Puerto y Diferencias Clave
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Estados de los Puertos STP (802.1d)
Bloqueo (Blocking)
Para evitar bucles de red, STP bloquea los puertos necesarios. Inicialmente, todos los puertos se encuentran en este estado. Si STP determina que un puerto debe permanecer bloqueado, solo escuchará las BPDU (Bridge Protocol Data Units) pero no las enviará ni reenviará tráfico de datos.
Escucha (Listening)
En este estado, los puertos intentan determinar la topología de red óptima enviando y recibiendo BPDU. Aún no reenvían tráfico de datos ni aprenden direcciones MAC.
Aprendizaje (Learning)
El puerto comienza a poblar su tabla de direcciones MAC escuchando el tráfico de datos, pero aún no reenvía tramas de usuario. Esta fase prepara al puerto para evitar inundaciones innecesarias de tráfico cuando pase al estado de reenvío.
Reenvío (Forwarding)
El puerto está completamente operativo: envía y recibe tramas de datos de usuario, actualiza su tabla MAC y procesa BPDU.
Desactivado (Disabled)
El puerto está administrativamente desactivado o ha fallado.
Comparativa: STP (802.1d) vs. Rapid STP (802.1w)
| Característica | STP (802.1d) | Rapid STP (802.1w) |
|---|---|---|
| Generación de BPDU | En una topología estable, solo el puente raíz (Root Bridge) envía BPDU. Los demás puentes las retransmiten. | En una topología estable, todos los puentes generan y envían BPDU Hello cada 2 segundos (por defecto). Se utiliza como mecanismo de keepalive. |
| Estados de Puerto |
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| Roles de Puerto |
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| Puertos de Host Final (Edge Ports) | Requiere configuración adicional (ej. PortFast) para que un puerto conectado a un host final transicione rápidamente al estado de reenvío. Si recibe una BPDU, pierde su estado rápido y opera como un puerto normal. | Introduce el concepto de Puerto de Borde (Edge Port). Transicionan directamente a Reenvío. El tipo de enlace (punto a punto o compartido) se detecta automáticamente según el dúplex (Full-duplex = punto a punto). Si recibe una BPDU, pierde su condición de Edge Port. |
| Convergencia y Temporizadores | Utiliza temporizadores para la convergencia, anunciados por el raíz:
| Introduce un proceso rápido de propuesta/acuerdo y sincronización para la convergencia (a menudo < 1 segundo). Los temporizadores Hello, Max Age y Forward Delay se usan principalmente para compatibilidad con STP o como respaldo. Transición mucho más rápida, especialmente en enlaces punto a punto y puertos de borde. Elimina el estado de Escucha. |
| Detección de Fallos | Si un puerto no raíz deja de recibir BPDU del raíz durante Max Age (20 seg), asume que el enlace al raíz ha fallado e inicia el proceso de reconvergencia (puede tardar 30-50 seg). | Si un puerto deja de recibir 3 BPDU Hello consecutivas (6 seg por defecto) de un vecino directo, considera que el vecino ha fallado y actúa inmediatamente (ej. un puerto Alternativo pasa a ser Raíz casi instantáneamente). |
| Manejo de Cambios de Topología (TC) | El puente que detecta un cambio notifica al raíz (con TCN BPDU). El raíz notifica a todos los demás (con BPDU con flag TC). Los puentes acortan el tiempo de envejecimiento de la tabla MAC a Forward Delay (15 seg) tras recibir la notificación del raíz. Proceso lento. | El cambio de topología (TC) se propaga rápidamente por la red. El puente que detecta el cambio lo notifica a sus vecinos. Todos los puentes que reciben la notificación TC eliminan inmediatamente las entradas de la tabla MAC aprendidas en puertos no-edge (excepto la del puerto por donde se recibió la notificación). Proceso rápido. |
| Flags BPDU (Octeto de Banderas) | Utiliza 2 bits (BPDU versión 0):
| Utiliza los 8 bits (BPDU versión 2):
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| Compatibilidad | Estándar original. | Compatible hacia atrás con STP. Un puerto RSTP que interactúa con un dispositivo STP operará en modo STP. Para evitar fluctuaciones, puede haber un retardo de migración (ej. 3 segundos) en segmentos mixtos. |